Zigbee协议的体系结构
1、Zigbee协议体系结构
看了Zigbee的体系结构，联想到TCP/IP的体系结构，觉得似乎每个协议都是由OSI七层协议演化而来的，由图可以看出IEEE802.15.4定义了物理层和MAC层，而Zigbee联盟定义了网络层、应用层技术规范，每一层为其上层提供特定的服务：即由数据服务实体提供数据传输服务；管理实体提供所有的其他管理服务。每个服务实体通过相应的服务接入点(SAP)为其上层提供一个接口，每个服务接入点通过服务原语来完成所对应的功能。各层介绍如下，C+V很是方便，嘿嘿
物理层（PHY）
物理层定义了物理无线信道和MAC 子层之间的接口，提供物理层数据服务和物理层管
理服务。物理层数据服务从无线物理信道上收发数据。物理管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
物理层功能
1)ZigBee 的激活；
2)当前信道的能量检测；
3)接收链路服务质量信息；
4)ZigBee 信道接入方式；
5)信道频率选择；
6)数据传输和接收。
MAC 层
MAC 层负责处理所有的物理无线信道访问，并产生网络信号、同步信号；支持PAN 连接和分离，提供两个对等MAC 实体之间可靠的链路。_MAC 层数据服务：保证MAC 协议数据单元在物理层数据服务中正确收发。MAC 层管理服务：维护一个存储MAC 子层协议状态相关信息的数据库。
MAC 层功能
1）网络协调器产生信标；
2）与信标同步；
3）支持PAN(个域网)链路的建立和断开；
4）为设备的安全性提供支持；
5）信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入(CSMA-CA)机制；
6）处理和维护保护时隙(GTS)机制；
7）在两个对等的MAC 实体之间提供一个可靠的通信链路。
网络层（NWK）
ZigBee 协议栈的核心部分在网络层。网络层主要实现节点加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能，支持Cluster-Tree 等多种路由算法，支持星形（Star）、树形（Cluster-Tree）、网格（Mesh）等多种拓扑结构。
网络层功能：
1)网络发现；
2)网络形成；
3)允许设备连接；
4)路由器初始化；
5)设备同网络连接；
6)直接将设备同网络连接；
7)断开网络连接；
8)重新复位设备；
9)接收机同步；
10)信息库维护。
应用层（APL）
ZigBee 应用层框架包括应用支持层(APS)、ZigBee 设备对象(ZDO)和制造商所定义的应用对象。应用支持层的功能包括：维持绑定表、在绑定的设备之间传送消息。所谓绑定就是基于两台设备的服务和需求将它们匹配地连接起来。
ZigBee 设备对象的功能包括：定义设备在网络中的角色(如ZigBee 协调器和终端设备)，发起和响应绑定请求，在网络设备之间建立安全机制。ZigBee 设备对象还负责发现网络中的设备，并且决定向他们提供何种应用服务。ZigBee 应用层除了提供一些必要函数以及为网络层提供合适的服务接口外，一个重要的功能是应用者可在这层定义自己的应用对象。
应用程序框架（AF）：
运行在ZigBee协议栈上的应用程序实际上就是厂商自定义的应用对象，并且遵循规范（profile）运行在端点1~ 240上。在ZigBee应用中，提供2种标准服务类型：键值对（KVP）或报文（MSG）
ZigBee设备对象（ZDO）：
远程设备通过ZDO请求描述符信息，接收到这些请求时，ZDO会调用配置对象获取相应描述符值。另外，ZDO提供绑定服务。
ZigBee 节点类型三种
ZigBee 协调者---coord 为协调者节点
a) 每个ZigBee 网络必须有一个
b) 初始化网络信息.
ZigBee 路由器---router 为路由节点
a) 路由信息
ZigBee 终端节点---rfd 为终端节点
a) 没有路由功能–低价格
2、ZStack协议栈构架
Zigbee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一起，以函数的形式实现，并给用户提供一些应用层API,供用户调用。协议栈体系分层架构与协议栈代码文件夹对应表如下：
整个协议栈的构架，如图所示
APP：应用层目录，这是用户创建各种不同工程的区域，在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容，在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。
HAL：硬件层目录，包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。
MAC：MAC 层目录，包含了MAC 层的参数配置文件及其MAC 的LIB 库的函数接口文件。
MT： 监控调试层，主要用于调试目的，即实现通过串口调试各层，与各层进行直接交互。
NWK：网络层目录，含网络层配置参数文件及网络层库的函数接口文件，APS 层库的函数接口。
OSAL：协议栈的操作系统。
Profile：AF 层目录，包含AF 层处理函数文件。
Security：安全层目录，安全层处理函数接口文件，比如加密函数等。
Services：地址处理函数目录，包括着地址模式的定义及地址处理函数。
Tools：工程配置目录，包括空间划分及ZStack 相关配置信息。
ZDO：ZDO 目录。
ZMac： MAC 层目录，包括MAC 层参数配置及MAC 层LIB 库函数回调处理函数。
ZMain：主函数目录，包括入口函数main（）及硬件配置文件。
Output：输出文件目录，这个EW8051 IDE 自动生成的。
3、ZigBee2006协议栈源码库结构分析
了解了ZigBee2006协议栈整个构架后，再来看看协议栈源码库结构是什么样的，各层的具体文件是什么，建立不同的项目、添加自己的应用层任务及处理函数需要修改什么文件。
ZigBee2006协议栈ZStack-1.4.2文件目录及说明如下：
打开SmapleAPP项目工程
先看APP层：
从上图可以看出，对于不同的项目，大部分代码都是相同的，只是在用户应用层，添加了不同的任务及事件处理函数。因此一般情况下，用户只需额外添加上图中的三个文件（主文件、头文件、操作系统接口文件）就可以完成一个项目，然后编写自己的任务处理函数就可以了。
HAL层目录：
Common目录下的文件是公用文件，基本上与硬件无关，hal_assert.c文件是断言文件，用于调试，hal_drivers.c是驱动文件，抽 象出与硬件无关的驱动函数，包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。Include目录下主要包含各个硬件模块的头文件，Target目录下的文件是跟 硬件平台相关的，可以看到有两个平台，其中我们正在用的是CC2430EB平台。
MAC层目录：
MAC分为高层和低层两层，Include目录下包含了MAC层的参数配置文件及LIB库的函数接口文件。
其中Zmac.c是ZStack MAC层接口文件，Zmac_cb.c是ZMAC需要调用的网络层函数。
Z-Stack 由main（）函数开始执行，main（）在Zmain.c中，该函数共做了2件事：一是系统初始化，另外一件是开始执行轮转查询式操作系统，OnBoard.c中包含了对硬件开发平台各类外设进行控制的接口函数。
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